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原文传递高速铁路客运专线天然地基及CFG桩加固地基沉降特性研究

论文题名：	高速铁路客运专线天然地基及CFG桩加固地基沉降特性研究
关键词：	中等压缩土;天然地基;CFG桩复合地基;基底应力;附加应力;弹性土堤法;标准贯入试验;高速铁路客运专线
摘要：	中等压缩土在中国各地区分布极为广泛，其中海南省地基中的全风化花岗岩就是其中一种中等压缩土。本文结合海南东环客运专线的建设，对天然地基和CFG桩加固地基断面沉降计算中遇到的一系列的问题进行了研究。主要有以下几点：　　 (1)本文对计算路堤底面应力和地基中附加应力的一种新的理论方法—弹性土堤法—进行了详细的叙述并结合文献资料整理出了不同路堤高宽比下，基底竖向应力和路堤中心下地基附加应力计算表格。　　 (2)本文针对路堤底面中心处竖向应力进行了详细的讨论。通过不同计算方法的对比表明：设计中常用的比例荷载法(γH)计算路堤基底应力存在基底中间应力偏大，两侧应力偏小的现象。使用弹性土堤法计算的基底中心应力与试验实测非常接近。笔者结合弹性土堤法和试验所得大量数据提出了基底中心应力的修正公式。并通过对比表明该公式值得信赖。笔者又进一步推荐了更为合理且比较方便的基底应力分布形式的计算方法并将该分布推广到CFG桩复合地基基底应力的计算。　　 (3)对于天然地基附加应力的计算，本文归纳出一个计算路堤中心下地基附加应力的计算公式。使用此公式与布氏解、FLAC计算和离心机试验结果进行了比较。结果表明使用该公式计算结果与实测值相当接近，且衰减趋势与试验结果相符。　　 (4)对于CFG桩下卧层应力计算方法，本文对L/3法计算方法、步骤进行了较详细的叙述。　　 (5)对于全风化花岗岩，使用平板载荷试验可以得到可靠地变形模量。但标贯、旁压和静探试验相比较而言，标贯试验可以得到较一致的试验结果；旁压试验得出的模量往往偏大；静探试验受地基土性质的影响较大数据不稳定且往往无法进行到较深的位置。　　 (6)通过引用日本对花岗岩风化土的试验数据和经验公式，比较了海东现场试验数据与该经验公式的相关性。结果表明由静载试验和标贯试验得出的试验结果与该公式的相关性较好。但需要注意对于标贯击数大于50击的情况的考虑，通过文献数据可知大于50击的试验点都被修正为50击，而在本次试验中在较深的个别位置处换算后的标贯击数竟上百，出现这种情况就需要考虑是否是地基的局部因素导致了这种情况。故在本文模量换算中，将大于50击的取为50。　　 (7)本文对室内试验得出的压缩模量和现场标贯试验得出的变形模量进行了对比，结果表明室内试验得出的模量值远远小于现场试验得出的模量值。沉降量计算中，通过不同计算方法的对比发现使用固结试验得出的压缩模量是使用标贯试验得出的变形模量计算结果的3倍。　　 (8)对于天然地基沉降量计算，本文对设计计算中经常使用的分层总和法进行了合理的修正。本文还使用弹性土堤法对沉降量进行了计算，结果与FLAC数值计算结果非常接近。两种方法的计算将结果比本文推荐的天然地基沉降计算方法小20％左右。　　 (9)对于CFG桩复合地基沉降计算的方法，本文推荐使用L/3法，并且对L/3法基底应力所使用的均布荷载进行一定的修正，乘以1.14的修正系数。这样虽然计算结果比现阶段实测数据大17％左右，但修正系数建立在一定的实测资料基础上。虽然对整个均布荷载修正会导致路基两侧的应力偏大，但对沉降影响很大的路堤中心应力得到了合理的修正。　　 (10)对于沉降与时间关系的计算本文介绍了Asaoka法，这种方法基于沉降观测的后期数据，可通过作图法简便的计算出最终沉降及时间。本文使用这种方法和双曲线法对天然地基断面和CFG桩复合地基断面的计算结果进行了比较，结果表明两种预测方法结果相近。实际计算中，Asaoka法仅需使用最小二乘法就可计算出结果，计算方法更加简便。
作者：	王海龙
专业：	道路与铁道工程
导师：	蒋关鲁
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文